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摘 要:“先行组织者”可以有效地促进新旧知识之间的相互联系,在学习者已有知识与需要学习的内容之间架设一道桥梁,使学生能较好地学习新材料。化学学习中使用的“先行组织者”呈现的形式是多种多样的,但都具有共同的基本特点,在使用时要灵活。
关键词:先行组织者;化学教学;呈现方式;应用体会
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2010)09-0054-03
一、“先行组织者”简介
“先行组织者”(advance organizer)是由美国著名心理学家奥苏贝尔(Ausubel)于上世纪60年代提出的。奥苏贝尔非常强调学生的认知结构对新的学习的影响。他认为学生能否习得新知识主要取决于他们认知结构中已有的有关概念。意义学习是通过新知识与学生认知结构中已有的有关概念的相互作用才得以发生的,由于这种相互作用的结果,导致新知识被同化到学生的原有认知结构中,使认知结构发生变化。因此,要促进新知识的学习,首先要增强学生认知结构中与新知识有关的知识,也就是说,教师讲授新知识之前,应先向学生提供一个与教学内容适当相关的具有包摄性较广、概括性较高的引导性材料,然后,学生利用这一材料去同化新学习的知识。这种引导性材料,就是“先行组织者”,简称“组织者”。奥苏贝尔指出“先行组织者”能促进学习者关注并激活已有的知识经验,使新知识同化到原有的认知结构中,从而进行有意义的学习。“先行组织者”的作用是在学习者能够有意义地学习新内容之前,在他们“已经知道的”(原有概念)和“需要知道的”(新概念、新知识)之间架起桥梁,从而使原有观念能对新概念、新知识起到固定、吸收作用(成为新知识的“固着点”),促进原有认知结构对新知识的同化或者新知识顺应到原有的认知结构中。
先行组织者可以是一条定律,一个概念或一个公式,也可以是一段概括性说明文字或一张图片或形象化的模型等。在化学教学中,先行组织者最宜于两种情况下运用。第一,当学生面对新的化学知识时,倘若其认知结构中缺乏适当的已有概念可以用来同化新知识,教师则可以设计一个概括与包容水平高于学生所学新知识的组织者,让学生先学习这一组织者,以便获得一个可以同化新知识的认知框架。第二,当学生面对新的知识时,倘若其认知结构中已经具有了同化新知识的适当概念,但原有概念不清晰或不巩固,学生难以应用,或者他们对新旧知识之间的关系辨别不清,则可以设计一个指出新旧知识间异同的组织者,使学生在比较和鉴别中掌握新知。
二、中学化学中常见的“先行组织者”及其应用
化学中的先行组织者呈现的形式是多种多样的,但应具有一些共同的基本特点:如具体生动、引人入胜、富有召唤力;展示将要学习的内容和意义;能将有关的方法或思路迁移到新的情景中,降低教学内容的难度等。
1.文本型“先行组织者”。文本形式的先行组织者最为常见。它最早出现在奥苏贝尔的实验中,主要是在学习材料前采用总括性的文字叙述,起到组织作用。
在文本编写时要注意以下几个方面:一是将与新知识有意义联系的概念先纳入学生的认知结构;二是按从一般到特殊的顺序有层次地呈现新知识;三是巩固新知识,强化认知结构。这样,通过各种形式的练习和复习,能够将新知识固定在学生的认知结构中。其中所有的复习和练习都是运用先行组织者的结果。
2.图片型“先行组织者”。图片“先行组织者”是指对教材内容的理解具有实质性意义的图片。在学习中提供图片“组织者”,有助于学生的记忆。
3.实物图“先行组织者”。如讲解食品中的化学时,可用图片呈现蛋白质类或其它类别食品图片,使学生一下子拉近了生活与化学的距离,留下了深刻的印象。
5.概念图“先行组织者”。概念图是一种以图的形式来组织和表征知识的工具,是用带箭头的线段对概念进行连接,以示概念间的联系。在学习中出示一幅概念图,其主要目的是把要学习的概念通过图式进行组织,这样可以让学生预先有一个总括性的框架,从而起到“先行组织者”的作用。
如在进行初中化学物质的分类的专题复习结束后,出示一张初中化学中“物质的分类”的简明概念图,通过对概念图的解读,将新旧知识融为一体。
6.事实型“先行组织者”。事实型先行组织者是指教师把选定的组织者以讲解叙述的方式来呈现的一种教学策略。讲解的组织者主要从有意义或有趣的事实出发,这些事实有学生已知的,也有学生未知的,但都容易引发学生的学习兴趣。例如初中化学中学习空气的成分时,可从科学史引入,再通过模拟实验,讨论得出结论。事实型先行组织者主要包括日常生活中与所学内容有关的物品、现象、事件和经验,与化学有关的社会热点问题、工农业生产问题以及能体现化学与社会、经济、人类文明发展有关的事实和材料,另外还包括重要的化学史实等。
7.模型型“先行组织者”。根据模型的对象和表示方式的差异,可将化学教学中的模型型先行组织者大致分为三种类型:①物质型模型。以简化实物代替原型进行研究,如化工生产模型(化工生产的典型设备构造模型和典型工艺流程模型等)是以典型设备和化工生产为原型。这种模型体现理论和实际的结合,直观性强,有助于学生认识化工生产的工艺流程、典型设备、生产原理等诸方面。②想象型模型。在思想中的一种抽象物对原型的反映,如电子云、化合价等;或者由人为的加工、简化制成直观教具和图像,如分子结构、晶体结构模型等。这类模型能为学生提供分子内部原子的空间结构,或者晶体内基本粒子原子、分子、离子等的空间排列……,生动直观形象,使学生对原子、分子、晶体等概念的形成、表征方式、基本性质及变化规律有个直觉的认识基础。③符号型模型。采取特定的化学符号,按照特定的组合方式代替原型,用于揭示原型的组成、结构、性质和变化规律的研究方法。如元素符号、化学式、化学方程式、结构式等等。符号模型可在质和量两方面对物质的本质及其变化规律进行表征,是学习、掌握化学科学的基本工具。
8.问题型“先行组织者”。提出问题,让学生思考,形成积极主动的学习氛围。教师在学生的“最近发展区”内,以设疑提问的方式引导学生建立新的认知结构的一种教学策略。问题型组织者主要是从学生新旧知识的联系点出发,设置一些按照学生已有认知结构可能会出错的问题情景。如:在学到“盐类的水解”时,可以结合学生已有的知识进行提问:“酸碱溶液恰好中和反应的盐溶液是不是显中性”?大多数的学生认为盐溶液呈中性。继而用实验测定一些盐的酸碱性:NaCl溶液、KNO3溶液显中性;CH3COONa溶液显碱性;(NH4)2SO4溶液则显酸性。实验结果与学生的回答发生了矛盾,学生感到疑惑,他们迫切地希望找到问题的答案,思维处于高度活跃状态。为让学生掌握盐类水解的本质,教师可依次设计问题: ①在CH3COONa溶液中存在哪些离子?有没有电离平衡?②CH3COONa溶液为什么会显碱性?③请结合水的电离平衡,分析CH3COONa溶液中c(OH-)>c(H )的原因? ④CH3COO-是阴离子,阳离子会不会破坏水的电离平衡?⑤盐类水解的本质是什么?学生通过对一系列问题的讨论,不但融会贯通地理解了盐类水解的本质,还学会了探究问题的方法,提高了问题探索的能力。
9.体验型“先行组织者”。将学生已学知识经验及社会经验,用于对某一新内容的引入或对某一问题的分析、解释和应用。例如,初中化学中对酸和碱的认识不是从组成开始,而是从醋、石灰水等生活中常见的物质(生活体验)入手,先使学生从经验上认识酸和碱,然后再一步步地深入,这样有利于学生产生兴趣,也有利于应用和掌握知识;又如高中化学中对于化学反应“碰撞理论”的学习,学生感到比较抽象,教师也觉得比较难讲,此时可设计先行组织者——“投篮”,对此学生都深有体会,在投篮时要考虑两个因素:力度和方向性,两者缺一不可。由此引导、迁移、解释化学反应的微观过程,引出活化分子和有效碰撞的概念,实现知识的迁移,使学生理解、掌握“碰撞理论”。
10.化学实验型“先行组织者”。通过实验事实引出知识内容,使知识的呈现显得真实可信。例如,初中对于燃烧条件的学习是通过磷在水中的燃烧实验得出的——可燃物质温度达到着火点和需要与氧气充分接触。而高中化学对于燃烧概念及条件的学习,需要修正或改变学生在初中时学到的知识,因此教师若只凭讲解,效果是不佳的,此时可通过一系列实验来帮助学生从整体上把握燃烧的概念,即设计实验先行组织者,如:①氢气在氯气中的燃烧,②铜在氯气中的燃烧,③镁条在二氧化碳中的燃烧等等。通过引导,让学生对已有化学学科认知定势无法包容的新因素进行分析,逐步实现新旧知识的同化、顺应,建构新的认知结构,很自然地引导学生分析得出更广泛的燃烧的概念,同时培养了学生的求异性思维。
11.多媒体型“先行组织者”。教师利用电脑、实物投影、电视、录像等多媒体进行图画展现、音乐渲染,将一些枯燥、抽象的化学知识生动形象地展现出来,使学生如见其形、如闻其声。如讲解海水的淡化时,可给学生讲述“多级闪急蒸馏法”的原理,也可出示挂图。但这样都不够直观,如能通过多媒体演示给学生观看,学生就可以清楚地理解原来所谓“多级闪急蒸馏法”就是设计压强一个比一个低的蒸发室,将它们连通在一起,当高温海水从压强较高的蒸发室流入压强较低的蒸发室后,就会发生瞬间蒸发,变为水蒸汽,水蒸汽遇冷凝结成淡水。整个生产流程生动、形象、直观,加深学生对概念的理解和把握。
三、化学教学中使用“先行组织者”应注意的问题
1.教师要灵活使用“先行组织者”。先行组织者的呈现对学生的思维起了导向作用,有助于保持学习的迁移,同时也激发了学生急欲探究的愿望,是课堂教学的重要方法和有效手段。教师在教学过程中要尽可能多地运用先行组织者,促进学生主动、有意义地学习。
2.“先行组织者”的运用不能等同于引课。引课即课堂教学的引入,精心设计的引课,能抓住学生的心理,促成学生学习情绪的高涨,步入求知欲的振奋状态,有利于学生获得良好的学习效果。而先行组织者的运用除了要考虑上面这些之外,还在于帮助学生架设一座使新旧知识发生联系的桥梁,促进学生主动、有意义的学习。因此,在设计、选用组织者时,教师应分析学生已有认知结构及深刻剖析新旧知识间的联系,而后对新旧知识进行加工、提炼或延伸,以学生易于接受的方式“移植”进学生的认知结构中去,最后形成组织者。
参考文献:
[1]李思雨,朱德全.高中化学中“先行组织者”教学策略的应用研究[J].中学化学教与学,2008,(11).
[2]邓 峰,钱扬义.从心理学角度探讨高中化学新教材“先行组织者”的设计与应用[J].课程·教材·教法,2006,(11).
[3]贾成华.“先行组织者”及其在化学教学中的应用[J].实验教学与仪器,2008,(9).
[4]吴良根.化学教学中的概念图技术及其应用[J].黑龙江教育,2009,(7).
[5]宋文评.运用“先行组织者”化解化学教学难点[J].中学化学教学参考,2008,(4).
[6]魏建方.“先行组织者”在高中化学教学中的运用策略[J].化学教学,2005,(11).
关键词:先行组织者;化学教学;呈现方式;应用体会
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2010)09-0054-03
一、“先行组织者”简介
“先行组织者”(advance organizer)是由美国著名心理学家奥苏贝尔(Ausubel)于上世纪60年代提出的。奥苏贝尔非常强调学生的认知结构对新的学习的影响。他认为学生能否习得新知识主要取决于他们认知结构中已有的有关概念。意义学习是通过新知识与学生认知结构中已有的有关概念的相互作用才得以发生的,由于这种相互作用的结果,导致新知识被同化到学生的原有认知结构中,使认知结构发生变化。因此,要促进新知识的学习,首先要增强学生认知结构中与新知识有关的知识,也就是说,教师讲授新知识之前,应先向学生提供一个与教学内容适当相关的具有包摄性较广、概括性较高的引导性材料,然后,学生利用这一材料去同化新学习的知识。这种引导性材料,就是“先行组织者”,简称“组织者”。奥苏贝尔指出“先行组织者”能促进学习者关注并激活已有的知识经验,使新知识同化到原有的认知结构中,从而进行有意义的学习。“先行组织者”的作用是在学习者能够有意义地学习新内容之前,在他们“已经知道的”(原有概念)和“需要知道的”(新概念、新知识)之间架起桥梁,从而使原有观念能对新概念、新知识起到固定、吸收作用(成为新知识的“固着点”),促进原有认知结构对新知识的同化或者新知识顺应到原有的认知结构中。
先行组织者可以是一条定律,一个概念或一个公式,也可以是一段概括性说明文字或一张图片或形象化的模型等。在化学教学中,先行组织者最宜于两种情况下运用。第一,当学生面对新的化学知识时,倘若其认知结构中缺乏适当的已有概念可以用来同化新知识,教师则可以设计一个概括与包容水平高于学生所学新知识的组织者,让学生先学习这一组织者,以便获得一个可以同化新知识的认知框架。第二,当学生面对新的知识时,倘若其认知结构中已经具有了同化新知识的适当概念,但原有概念不清晰或不巩固,学生难以应用,或者他们对新旧知识之间的关系辨别不清,则可以设计一个指出新旧知识间异同的组织者,使学生在比较和鉴别中掌握新知。
二、中学化学中常见的“先行组织者”及其应用
化学中的先行组织者呈现的形式是多种多样的,但应具有一些共同的基本特点:如具体生动、引人入胜、富有召唤力;展示将要学习的内容和意义;能将有关的方法或思路迁移到新的情景中,降低教学内容的难度等。
1.文本型“先行组织者”。文本形式的先行组织者最为常见。它最早出现在奥苏贝尔的实验中,主要是在学习材料前采用总括性的文字叙述,起到组织作用。
在文本编写时要注意以下几个方面:一是将与新知识有意义联系的概念先纳入学生的认知结构;二是按从一般到特殊的顺序有层次地呈现新知识;三是巩固新知识,强化认知结构。这样,通过各种形式的练习和复习,能够将新知识固定在学生的认知结构中。其中所有的复习和练习都是运用先行组织者的结果。
2.图片型“先行组织者”。图片“先行组织者”是指对教材内容的理解具有实质性意义的图片。在学习中提供图片“组织者”,有助于学生的记忆。
3.实物图“先行组织者”。如讲解食品中的化学时,可用图片呈现蛋白质类或其它类别食品图片,使学生一下子拉近了生活与化学的距离,留下了深刻的印象。
5.概念图“先行组织者”。概念图是一种以图的形式来组织和表征知识的工具,是用带箭头的线段对概念进行连接,以示概念间的联系。在学习中出示一幅概念图,其主要目的是把要学习的概念通过图式进行组织,这样可以让学生预先有一个总括性的框架,从而起到“先行组织者”的作用。
如在进行初中化学物质的分类的专题复习结束后,出示一张初中化学中“物质的分类”的简明概念图,通过对概念图的解读,将新旧知识融为一体。
6.事实型“先行组织者”。事实型先行组织者是指教师把选定的组织者以讲解叙述的方式来呈现的一种教学策略。讲解的组织者主要从有意义或有趣的事实出发,这些事实有学生已知的,也有学生未知的,但都容易引发学生的学习兴趣。例如初中化学中学习空气的成分时,可从科学史引入,再通过模拟实验,讨论得出结论。事实型先行组织者主要包括日常生活中与所学内容有关的物品、现象、事件和经验,与化学有关的社会热点问题、工农业生产问题以及能体现化学与社会、经济、人类文明发展有关的事实和材料,另外还包括重要的化学史实等。
7.模型型“先行组织者”。根据模型的对象和表示方式的差异,可将化学教学中的模型型先行组织者大致分为三种类型:①物质型模型。以简化实物代替原型进行研究,如化工生产模型(化工生产的典型设备构造模型和典型工艺流程模型等)是以典型设备和化工生产为原型。这种模型体现理论和实际的结合,直观性强,有助于学生认识化工生产的工艺流程、典型设备、生产原理等诸方面。②想象型模型。在思想中的一种抽象物对原型的反映,如电子云、化合价等;或者由人为的加工、简化制成直观教具和图像,如分子结构、晶体结构模型等。这类模型能为学生提供分子内部原子的空间结构,或者晶体内基本粒子原子、分子、离子等的空间排列……,生动直观形象,使学生对原子、分子、晶体等概念的形成、表征方式、基本性质及变化规律有个直觉的认识基础。③符号型模型。采取特定的化学符号,按照特定的组合方式代替原型,用于揭示原型的组成、结构、性质和变化规律的研究方法。如元素符号、化学式、化学方程式、结构式等等。符号模型可在质和量两方面对物质的本质及其变化规律进行表征,是学习、掌握化学科学的基本工具。
8.问题型“先行组织者”。提出问题,让学生思考,形成积极主动的学习氛围。教师在学生的“最近发展区”内,以设疑提问的方式引导学生建立新的认知结构的一种教学策略。问题型组织者主要是从学生新旧知识的联系点出发,设置一些按照学生已有认知结构可能会出错的问题情景。如:在学到“盐类的水解”时,可以结合学生已有的知识进行提问:“酸碱溶液恰好中和反应的盐溶液是不是显中性”?大多数的学生认为盐溶液呈中性。继而用实验测定一些盐的酸碱性:NaCl溶液、KNO3溶液显中性;CH3COONa溶液显碱性;(NH4)2SO4溶液则显酸性。实验结果与学生的回答发生了矛盾,学生感到疑惑,他们迫切地希望找到问题的答案,思维处于高度活跃状态。为让学生掌握盐类水解的本质,教师可依次设计问题: ①在CH3COONa溶液中存在哪些离子?有没有电离平衡?②CH3COONa溶液为什么会显碱性?③请结合水的电离平衡,分析CH3COONa溶液中c(OH-)>c(H )的原因? ④CH3COO-是阴离子,阳离子会不会破坏水的电离平衡?⑤盐类水解的本质是什么?学生通过对一系列问题的讨论,不但融会贯通地理解了盐类水解的本质,还学会了探究问题的方法,提高了问题探索的能力。
9.体验型“先行组织者”。将学生已学知识经验及社会经验,用于对某一新内容的引入或对某一问题的分析、解释和应用。例如,初中化学中对酸和碱的认识不是从组成开始,而是从醋、石灰水等生活中常见的物质(生活体验)入手,先使学生从经验上认识酸和碱,然后再一步步地深入,这样有利于学生产生兴趣,也有利于应用和掌握知识;又如高中化学中对于化学反应“碰撞理论”的学习,学生感到比较抽象,教师也觉得比较难讲,此时可设计先行组织者——“投篮”,对此学生都深有体会,在投篮时要考虑两个因素:力度和方向性,两者缺一不可。由此引导、迁移、解释化学反应的微观过程,引出活化分子和有效碰撞的概念,实现知识的迁移,使学生理解、掌握“碰撞理论”。
10.化学实验型“先行组织者”。通过实验事实引出知识内容,使知识的呈现显得真实可信。例如,初中对于燃烧条件的学习是通过磷在水中的燃烧实验得出的——可燃物质温度达到着火点和需要与氧气充分接触。而高中化学对于燃烧概念及条件的学习,需要修正或改变学生在初中时学到的知识,因此教师若只凭讲解,效果是不佳的,此时可通过一系列实验来帮助学生从整体上把握燃烧的概念,即设计实验先行组织者,如:①氢气在氯气中的燃烧,②铜在氯气中的燃烧,③镁条在二氧化碳中的燃烧等等。通过引导,让学生对已有化学学科认知定势无法包容的新因素进行分析,逐步实现新旧知识的同化、顺应,建构新的认知结构,很自然地引导学生分析得出更广泛的燃烧的概念,同时培养了学生的求异性思维。
11.多媒体型“先行组织者”。教师利用电脑、实物投影、电视、录像等多媒体进行图画展现、音乐渲染,将一些枯燥、抽象的化学知识生动形象地展现出来,使学生如见其形、如闻其声。如讲解海水的淡化时,可给学生讲述“多级闪急蒸馏法”的原理,也可出示挂图。但这样都不够直观,如能通过多媒体演示给学生观看,学生就可以清楚地理解原来所谓“多级闪急蒸馏法”就是设计压强一个比一个低的蒸发室,将它们连通在一起,当高温海水从压强较高的蒸发室流入压强较低的蒸发室后,就会发生瞬间蒸发,变为水蒸汽,水蒸汽遇冷凝结成淡水。整个生产流程生动、形象、直观,加深学生对概念的理解和把握。
三、化学教学中使用“先行组织者”应注意的问题
1.教师要灵活使用“先行组织者”。先行组织者的呈现对学生的思维起了导向作用,有助于保持学习的迁移,同时也激发了学生急欲探究的愿望,是课堂教学的重要方法和有效手段。教师在教学过程中要尽可能多地运用先行组织者,促进学生主动、有意义地学习。
2.“先行组织者”的运用不能等同于引课。引课即课堂教学的引入,精心设计的引课,能抓住学生的心理,促成学生学习情绪的高涨,步入求知欲的振奋状态,有利于学生获得良好的学习效果。而先行组织者的运用除了要考虑上面这些之外,还在于帮助学生架设一座使新旧知识发生联系的桥梁,促进学生主动、有意义的学习。因此,在设计、选用组织者时,教师应分析学生已有认知结构及深刻剖析新旧知识间的联系,而后对新旧知识进行加工、提炼或延伸,以学生易于接受的方式“移植”进学生的认知结构中去,最后形成组织者。
参考文献:
[1]李思雨,朱德全.高中化学中“先行组织者”教学策略的应用研究[J].中学化学教与学,2008,(11).
[2]邓 峰,钱扬义.从心理学角度探讨高中化学新教材“先行组织者”的设计与应用[J].课程·教材·教法,2006,(11).
[3]贾成华.“先行组织者”及其在化学教学中的应用[J].实验教学与仪器,2008,(9).
[4]吴良根.化学教学中的概念图技术及其应用[J].黑龙江教育,2009,(7).
[5]宋文评.运用“先行组织者”化解化学教学难点[J].中学化学教学参考,2008,(4).
[6]魏建方.“先行组织者”在高中化学教学中的运用策略[J].化学教学,2005,(11).